книги2 / 260

Б.И.Рабинович		241
	tracting Information from Natural-Language Text.
	AIC, SRI International. Menlo Park. California, 1996.
Hegarty, 2002	Hegarty M., Meyer В,. Narayann N.H. (Eds.) Dia-
	grammatic Representation and Inference // Pro-
	ceedings of the Second International Conference,
	Diagrams 2002, LNAI 2317 (Gallaway Gardens,
	Georgia, USA, April 18-20, 2002). Berlin:
	Springer, 2002
Kolers, 1968	Kolers P., Dan M., Recognizing Patterns: Studies in
	Living and Automatic Systems – London: The M. I. T.
	Press, 1968.
Marriott, 1985	Marriott K., Meyer В., Wittenburg K. A Survey of
	Visual Language Specification and Recognition,
	in Visual Language Theory / Eds. K. Marriott, B.
	Meyer. Berlin: Springer, 1985. P. 5-85
Rahgozar, 1996	Rahgozar M.A., Cooperman R.A Graph-based	Table
	Recognition System, Document Recognition	III,
	SPIE Proceeding Series. V. 2660. 1996. P. 192-203
Белозерский,	Белозерский Л.А. Базовые понятия теории и прак-
2005	тики современного распознавания // Искусствен-
	ный интеллект. — № 2 — Донецк: ИПИИ, 2005
Григорьев, 2002	Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И., Банки данных:
	Учеб. для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау-
	мана, 2002. – 320с.
Губин, 2004	Губин А.В., Краюшкин Д.В., Кузьмин В.В. Выбор
	технологии построения системы управления зна-
	ниями. Системы и средства информатики/Ин-т
	пробл. Информатики. Вып. 14. – М.: Изд-во «Нау-
	ка», 2004 – стр. 145-146
Гуриев, 2004	Владимир Гуриев. День открытых систем. // Ком-
	пьютерра — №35 – М.: ИД «Компьютерра», 2004 г.
	Стр. 2.
Зацман, 2004	И. М. Зацман, О. А. Курчавова. Лингво-
	семиотический подход к анализу диаграмм. Систе-
	мы и средства информатики/Ин-т пробл. Информа-
	тики. Вып. 14. – М.: Изд-во «Наука», 2004 – стр.
	170-185
Зенкин, 1991	Зенкин А.А. Когнитивная компьютерная графи-
	ка/Под ред. Д.А. Поспелова — М.: Наука, 1991.
	192с.

242	Среда обработки потоков данных
Колесов, 2004	Колесов А. Русский рукописный ввод становится
	реальностью // PCWeek/RE — №9 – М: Издательст-
	во ЗАО "СК ПРЕСС", 2004.
Кузнецов, 1976	Кузнецов И.П., Кибернетические диалоговые сис-
	темы. – М.: Издательство «Наука», 1976. 293 с.
Кузнецов, 1986	Кузнецов И.П., Семантические представления. – М.:
	Издательство «Наука», 1986. 290 с.
Кузнецов, 1999	Кузнецов И.П. Методы обработки сводок с выделе-
	нием особенностей фигурантов и происшествий.
	Труды международного семинара Диалог-1999 по
	компьютерной лингвистики и ее приложениям. Том
	2. Протвино. – М.: Издательство «Наука», 1999.
Кузнецов, 2002	Kuznetsov Igor, Matskevich Andrey. System for Ex-
	tracting Semantic Information from Natural Language
	Text. Труды международного семинара Диалог-
	2002 по компьютерной лингвистике и ее приложе-
	ниям. Том 2. Протвино. – М.: Издательство «Нау-
	ка», 2002.
Кузнецов, 2003	Кузнецов И.П. Особенности обработки текстов ес-
	тественного языка на основе Баз знаний. Системы и
	средства информатики/Ин-т пробл. Информатики.
	Вып. 13. – М.: Изд-во «Наука», 2003 – стр. 241-250
Мацкевич, 2003	Мацкевич А.Г., Кузнецов И.П. Особенности органи-
	зации базы предметных и лингвистических знаний
	в системе АНАЛИТИК. Труды международной
	конференции Диалог'2003. — М.: Изд-во «Наука»,
	2003.
Рождественский,	Ю.В. Рождественский, Ю.Г. Дьяченко, Н.В. Моро-
2004	зов. Проблема реализации распознавателя речи на
	рекуррентном процессоре. Системы и средства ин-
	форматики/Ин-т пробл. Информатики. Специаль-
	ный выпуск – М.: Изд-во «Аксон», 2004 – стр. 65-
	71
Тей, 1990	А.Тей, П. Грибомон, Ж. Луи. Логический подход к
	искусственному интеллекту: от классической логи-
	ки к логическому программированию: Пер с
	франц./Тейз А., Грибомон П., Луи Ж. И др. – М.:
	Мир, 1990. – 432 с.
Хомоненко, 2003	Хомоненко А, Гофман В., Мещеряков Е., Никифо-
	ров В., Delphi 7/Под общ. Ред. А.Д. Хомоненко. –

Б.И.Рабинович

243

	СПб.: БХВ-Петербург, 2004 г. Стр. 488
Шарнин, 1988	Шарнин М.М, Кузнецов И.П. Продукционный язык
	программирования ДЕКЛ. В сб. «Система обработ-
	ки декларативных структур знаний Деклар-2».
	ИПИАН/СССР — М.: Изд-во «Наука», 1988 – стр.
	134-152
ЭР1	Кафедра Вычислительной Математики и Програм-
	мирования МТУСИ [Электронный ресурс] — Ре-
	жим доступа: www.mtuci.ru/kaf14, свободный. —
	Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.
ЭР2	Центр Информационных Технологий – Критерии
	выбора СУБД при создании информационных сис-
	тем [Электронный ресурс]/ Статья. 2001. Аносов А.–
	Режим доступа: http://citforum.utmn.ru/database/ arti-
	cles/criteria; свободный — Загл. с экрана. — Яз. рус.,
	англ.
ЭР3	alphaWorks : Unstructured Information Management
	Architecture SDK : Overview [Электронный ресурс] –
	Режим доступа: http://www.alphaworks.ibm.com/
	tech/uima; свободный — Загл. с экрана. — Яз. англ.
ЭР4	Тесты и награды [Электронный ресурс]. – Режим
	доступа: http://www.abbyy.ru/company/?param=4343;
	свободный — Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.
ЭР5	Quarta Technologies [Электронный ресурс]. – Режим
	доступа: http//www.quarta.com; свободный — Загл. с
	экрана. — Яз. англ.
ЭР6	Новая система распознавания речи от IBM "к сло-
	вам не цепляется" [Электронный ресурс]. – Режим
	доступа: http://itnews.com.ua/20029.html; свободный
	— Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.
ЭР7	Siemens Hearing — Система Распознавания Речи,
	SSP [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
	http://www.siemens-hearing.ru/client/page.asp?i
	d=261; свободный — Загл. с экрана. — Яз. рус.,
	англ.
ЭР8	Spirit Corp [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
	http//www.spirit.com; свободный — Загл. с экрана. —
	Яз. рус., англ.

Е.В.Ртищева

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ КУРСОВ ЛЕКЦИЙ

ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ОСНОВЕ ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЙ

Особенности проведения курсов по программированию

иизучению программных пакетов

Внастоящий момент в связи с широким распространением Интер- нет-технологий проектируется множество электронных учебных курсов

сиспользованием этих технологий. Так как большинство программных средств для веб являются бесплатными, а браузер дает возможность просматривать любую информацию на любом компьютере, то наиболее целесообразно использовать их при создании учебных курсов.

Эти учебные курсы применяются:

−при дистанционном обучении

−как методические указания при выполнении практических и лабораторных работ

−как методический материал при чтении лекций и проведении практических занятий.

Естественно ничто не сможет заменить общение преподавателя со студентами, но большое время тратится на различные рутинные задачи, такие как выдача домашних заданий, списков литературы, изложения сведений о стандартах и ГОСТах. А это время могло бы быть потрачено более эффективно на консультации, разбор примеров и т. д. Так же важна оперативность обмена информацией между студентами и преподавателями. [1]

При изучении курсов программирования и других практических курсов, связанных с изучением программных пакетов непосредственное применение полученных данных на практике очень важно и увеличивает усвояемость материала. Обычно такие курсы строятся следующим образом: преподаватель объясняет материал в аудитории на доске, описывает команды, приводит примеры программ. Студенты все это пере-

Руководитель работы к.т.н., доцент Ревунков Г.И.

Е.В.Ртищева

245

писывают в тетрадь. А потом на практических занятиях вводят данные примеры в компьютер и компилируют программы или выполняют последовательности команд при изучении программных пакетов. Все это недостаточно эффективно, так как тратится много времени на переписывание примеров, что чревато появлением ошибок.

Наилучшим способом проведения курсов по программированию является совмещение практических занятий и лекций. То есть преподаватель объясняет какую-либо команду, оператор или функцию, а студенты сразу же выполняют этот пример на компьютере. Можно еще больше сократить время изучения темы, предоставляя студентам материалы лекций и практических занятий в электронном виде. Таким образом, можно изучить гораздо больше материала, разобрать больше примеров, ответить на вопросы студентов.

Но такой способ обучения достаточно дорог, так как каждый студент должен быть обеспечен компьютером, а так как компьютерные классы обычно состоят из 20-30 компьютеров, то потоки, при проведении лекций, надо делить на группы, что увеличивает количество часов отводимых для изучения дисциплины. Этот способ хорошо применять на курсах повышения квалификации и переобучения, а так же на втором высшем образовании по специальностям связанным с информатикой и вычислительной техникой. Так как группы там небольшие до 30 человек, обучение платное и поэтому степень оснащения компьютерных классов выше.

Но существует одна проблема: не всякий преподаватель даже эксперт в области программирования может знать веб-технологии на таком уровне, чтобы свободно ими пользоваться, создавая электронные курсы. И, кроме того, информация в этом курсе может очень быстро меняться, например, если преподаватель вводит новые примеры или изменяет старый или модифицирует пояснительные тексты в соответствии с пожеланиями студентов.

Следовательно, нужна система построения и управления курсом, которая бы позволяла:

−эффективно и быстро строить лекцию на основе шаблона без знания веб-технологий;

−быстро модифицировать примеры и тексты;

−иметь систему поиска или оглавления, с помощью которого можно быстро получить доступ к любому разделу курса из другого раздела.

Дополнительно можно реализовать систему таким образом, чтобы на сервере находились все читаемые курсы, и студенты обращались к ним

246	Автоматизация построения курсов лекций…

во время лекций, через локальную сеть кафедры и во время выполнения домашних заданий через Интернет.

То есть система управления курсами должна поддерживать возможность создания нескольких курсов несколькими разными преподавателями.

Модель контента курса лекций

Учебный курс состоит из определенного количества занятий. Эти занятия могут не являться лекциями или семинарами в чистом виде, так как там происходит смешение теоретического и практического материала, потому что после изучения некоторого теоретического элемента сразу же следует его практическое применение.

Система состоит из клиентской и администраторской частей.

Вклиентской части при загрузке главной страницы появляется список читаемых курсов, при выборе курса появляется его оглавление (список всех занятий). Далее можно перейти на любое занятие. Каждое занятие является веб-страницей или множеством страниц, если контент занимает более 3-4 экранов, то его целесообразно разбить его на несколько страниц. В каждом занятии есть темы, примеры, практические задания для них тоже можно выделить отдельную страницу, если это необходимо.

Вадминистраторской части преподавателю дается возможность после авторизации создавать, удалять и модернизировать учебные курсы. Каждый преподаватель может делать это только со своим курсом. Администратор имеет права на все курсы.

Выделим информационные сущности учебного курса. Под информационной сущностью будем понимать некий атомарный, логически завершенный элемент контента, объединяющий в себе атрибуты, которые описывают свойства данной сущности: преподаватель, курс, занятие, тема, пример, задание, литература (может быть несколько разных списков литературы: для темы, для занятия и для курса).

Выделим связи между объектами: тема содержит пример, преподаватель читает курс, курс содержит список литературы, тема содержит список литературы, занятие содержит список литературы. Определим атрибуты для сущностей (таблица 1).

Таблица 1.

	Сущности и их атрибуты.
Сущность	Атрибуты
преподаватель	фамилия имя отчество
	контактные данные
	читаемые курсы

	Е.В.Ртищева	247
		имя пользователя
		пароль
	Курс	название курса
		краткое описание
		оглавление курса
		данные преподавателя
	занятие	название занятия
		оглавление занятия
	тема	название
		теоретический материал
		порядок следования в структуре занятия
		номер примера и/или практического задания
	пример	номер
		название
		содержание
	задание	номер
		название
		содержание
	литература	номер
		название
		содержание

Можно добавить еще некоторое количество атрибутов, например для "темы", номер списка литературы, практического задания.

На рисунке 1 показана структурная схема предметной области.

Рисунок 1. Структурная схема предметной области "курс".

248	Автоматизация построения курсов лекций…

Выделим ассоциирующие сущности. Ассоциирующая сущность − поименованная совокупность экземпляров семантических связей между данной сущностью и другими сущностями.

Выделим веб-страницы двух видов: информационные и индексные. Информационные страницы являются множеством экземпляров информационных сущностей (совокупности атрибутов с установленными значениями) и ассоциирующих сущностей, а индексные страницы являются множеством ассоциирующих сущностей.

Ассоциирующие сущности интерпретируются: как атрибуты информационных сущностей, как индексные страницы, как подмножество информационной страницы. В рассматриваемой модели некоторые ассоциирующие сущности являются атрибутами информационных: оглавление курса, оглавление занятия. А некоторые являются отдельными сущностями: список преподавателей, список курсов.

Пример ассоциирующей и информационной сущности показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Ассоциирующая и информационная сущность.

Экземпляры связей являются гиперссылками. Входом гиперссылки является имя связи, выходом − экземпляр сущности.

В зависимости от желания разработчика этот список можно переделать, так, например, из сущности "Курс" можно убрать оглавление и таким образом создать новую ассоциирующую сущность "Оглавление курса". А сущность "Список курсов" можно сделать информационной, добавив в нее следующие атрибуты: название курса, краткое описание, данные преподавателя.

Е.В.Ртищева

249

Отображение информационной модели на структуру страниц электронного курса

На сервере физически электронный курс является веб-сайтом и состоит из системы файлов, баз данных и программ, которые представляют собой различные веб-документы. [2]

Для преобразования информационной модели в электронный курс необходимо: отобразить информационные сущности в шаблоны страниц; отобразить информационные сущности в структуру базы данных; отобразить ассоциирующие сущности в панели навигации, оглавления и отдельные гипертекстовые ссылки.

Построение шаблонов страниц

С точки зрения модели шаблонов страниц электронный курс рассматривается как совокупность графических, текстовых и мультимедийных элементов. Шаблон задает положение элементов на странице, и их внешний вид (шрифт, цвет, размер и т. д.), а также внешний вид страницы.

Задача автоматизированного построения страницы состоит в следующем: нужно по вводимой пользователем текстовой, графической и мультимедиа информации построить страницу, содержащую введенную пользователем информацию и оформленную в соответствии с пожеланиями пользователя [3]. При реализации данной задачи человеком пользователем должны выполняться следующие задачи:

−выбор шаблона страницы;

−заполнение необходимых полей ввода данных (закачка рисунков, мультимедиа);

−доработка макета страницы, изменение, при необходимости, цветовой схемы, шрифтов, расположения объектов.

Автоматически в реализации этой задачи выполняются следующие операции:

−формирование страницы на основе выбранного пользователем шаблона и введенной информации;

−формирование цветовой схемы страницы;

−формирование шрифтовой схемы страницы.

Каждая страница строится на основе шаблона, а шаблон строится на основе сущности, то есть в шаблоне "Пример" обязательно должны присутствовать блоки, в которых выводятся "название примера" и содержание примера. Та часть содержания "Примера", которая содержит

250	Автоматизация построения курсов лекций…

программный код, выводится определенным образом: другим шрифтом или с подсветкой определенных элементов.

Следовательно, в шаблоне есть обязательная часть, с помощью которой выводятся экземпляры сущностей контента данной страницы, и есть необязательная, в которой задается расположение блоков и их формат. Поэтому можно говорить о семействе шаблонов, в которых обязательная часть одна и та же, а необязательная различается.

В системе построения электронных курсов могут существовать следующие семейства шаблонов: список курсов, оглавление курса, занятие, тема, пример, задание, список литературы.

Кроме того, в системе существует специальный модуль определения внешнего вида страниц, где задается цветовая и шрифтовая схемы всего электронного курса и отдельных страниц. А так же выбирается шаблон из семейства шаблонов отображения сущности.

Для индексных страниц существуют специальные семейства шаблонов, которые отображают в себя ассоциирующие сущности, их внешний вид тоже определяется разработчиком.

Если ассоциирующая сущность является атрибутом информационной или входит в состав информационной страницы, то в шаблоне предусматривается специальный блок для отображения гиперссылок.

Реализация системы

При реализации системы выполняются следующие действия: строится база данных, проектируется администраторский интерфейс, проектируются шаблоны, разрабатываются программные модули загрузки и обновления информации на странице.

При проектировании базы данных из информационных сущностей получаем реляционную модель базы данных, причем атрибуты сущностей модели контента не обязательно будут совпадать с атрибутами сущности реляционной модели.

Можно объединить информационные сущности "Пример", "Тема", "Задание" в одну сущность реляционной модели (рис. 3) .

Еще одним вариантом реализации является возможность добавления атрибутов к сущностям реляционной модели при создании курса. То есть у каждой сущности имеется базовый набор атрибутов, а разработчик добавляет свои, изменяя, таким образом, таблицы базы данных.